libhvac ja hvacServer

Kirjasto sisältää kiinteistöautomaatiossa paljon käytettyjä toimintoja, kuten PID-säädin, viikkokello- ja kalenteriohjauksen, viiveajastimet ja säätökäyrät. 

Kirjasto käynnistää hvacServer prosessin, joka suorittaa pistetietokannassa operaatiot kirjaston luomille pistetyypeille.

hvacPIDController

Tämä pistetyyppi toimii PID säätimenä. Säätimeen voi määritellä haluamansa määrän säätöportaita, ja jokaiselle voi määrittää haluamansa suhdealueen, sekä lähdön minimin ja maksimin, sekä määrittää sen joko säätösuunnaltaaan suoraksi tai käännetyksi (jolloin minimi ja maksimi toimivat nurinpäin).

Jos säätimessä on monia portaita käytössä, ja varsinkin tilanteessa jossa osa portaista on invertoitu, pitää ohjelmoijan muistaa asettaa säätimen bias kenttä sopivaan arvoon. Kyseinen kenttä määrittää pisteen, jossa säätimen portaiden lähdöt ovat käynnistys­hetkellä. Haluttu bias-piste voidaan hakea laskemalla portaiden lähtöjen summa haluttuun käynnistyspisteeseen.

Jos säätimessä on kaksi porrasta, ja niiden lähdöt ovat  alueella 0% – 100%. Säätimen ensimmäisen portaan saa puoliksi auki antamalla bias arvoksi 50, tai täysin auki antamalla bias-arvoksi 100. Jos myös seuraava porras halutaan vaikkapa 30 % auki, lasketaan pohjalle 1. portaan täysi säätövara (100%) ja sen jälkeen 2. portaan haluttu ohjaus eli 30 %. Tuloksena saadaan bias-arvo 130 (%).

Sama logiikka toimii useampienkin portaiden kanssa. Portaan vaikutus bias-arvoa laskettaessa on minimi-asennon ja maksimi-asennon erotus. 

Koska säädin lähtee normaalisti käyntiin tilanteesta jossa kaikki portaat ovat minimissä (pois lukien P-termin vaikutus), ja koska portaan invertointi kääntää portaan lähdön toiminnan, ovat invertoidut portaan tästä johtuen säätimen käynnistyessä usein lähellä maksimiarvoa. Tämä on useimmiten ei toivottu ilmiö, ja se saadaan korjattua laskemalla sopiva bias-arvo, jonka avulla säädin käynnistyykin esimerkiksi ensimmäisen säätöportaan jälkeen, jolloin bias arvoksi tulee yksinkertaisesti ensimmäisen säätöportaan lähdön maksimi – tarkemmin sanottuna ensimmäisen portaan maksimin ja minimin erotus.

Pisteen kentät:

bias               Säätimen toimintapiste käynnityksessä.

const_I          Integrointiaika sekunteina (viritysparametri). 

const_D         Derivoinnin vahvistus (viritysparametri)

deadZone     Integroinnin kuollut alue.

input             Säätimen takaisinkytkentätieto, eli mittausarvo.

inputId         Tietokantapiste, josta säätimen mittaustieto luetaan.  Haluttaessa voidaan jättää tyhjäksi, ja kirjoittaa input kenttä                              vaikkapa ohjelmassa. 

enabled        Säätimen käyntilupa. Arvossa 1 säädin algorimia suoritetaan, ja
                      arvossa 0 säätimen lähdöt asetetaan default arvoihin.

enabledId     Tietokantapiste josta säätimen käyntilupa haetaan. Voidaan jättää 
                       tyhjäksi, ja kirjoittaa enabled kenttää esimerkiksi ohjelmassa.

setpoint        Säätimen asetusarvo, johon input arvoa koetetaan säätää ohjaamalla 
                      säätöportaita. 

stages           Säätöportaat (taulukko)

default          Portaan oletusarvo, joka asetetaan portaan output kenttään kun 
                      säädin ei ole käynnissä.
    
direction       Säätöportaan suunta. Direct tarkoittaa että säätöportaan arvoa
                      kasvatetaan kun mittausarvo on pienempi kuin asetusarvo. Inverted
                      porras toimii päinvastoin.

name             Säätöportaan nimi (tiedoksi ihmisille)

outMax         Säätöportaan maksimiarvo.

outMin         Säätöportaan minimiarvo. 

output          Säätöportaan tämän hetkinen oloarvo.

outputId       Tietokantapiste johon output arvo kirjoitetaan (voi jättää tyhjäksi ja
                      lukea esimerkiksi ohjelmassa).

pBand           Säätöportaan suhdealue.

hvacSchedule Aikaohjelma, eli viikkokello johon voidaan liittää poikkeuspäiväkalenteri.

Viikkokellolle on ensiksi lähdön mahdolliset tilat. Tämä tehdään antamalla niille nimet stateTexts kentässä. Ne voivat olla esimerkiksi ”pois” ja ”päällä”. Taulukon järjestyksessä ensimmäinen tila vastaa lähdön tilaa 0, seuraava rivi tilaa 1 jne. Sen jälkeen weeklyEvents kentän kautta voidaan lisätä tapahtumia viikon eri päiville vapaavalintainen määrä, joiden perusteella aikaohjelman pv kenttä vaihtaa arvoaan. Pisteen calendar kenttään voidaan määrittää poikkeuspäiväkalenteri, jonka tapahtumat ajavat ylitse viikkokellon omista tapahtumista.

hvacCalendar

Kalenteriohjelma, jota kutsutaan aikaohjelmien yhteydessä poikkeuspäiväkalenteriksi. Se on toisaalta tarkoitettu käytettäväksi aikaohjelmien yhteydessä, mutta sitä voidaan käyttää aivan hyvin myös ilman aikaohjelmaa lua ohjelmista käsin.

stateText kenttään tulisi ensiksi syöttää nimet kaikille kalenteriohjelman lähdön arvoille. sein riittää kaksi arvoa esim. pois ja päällä, tai seis ja käy. Sitten dateList kentän kautta voidaan lisätä ensiksi haluttuja ajanjaksoja kalenteriin, joiden mukaan kalenterin pv kentän arvoa vaihdetaan. 

Tapahtuma kalenteri:

Jokaisella dateList taulukkoon lisätyllä jaksolla on seuraavat arvot.

    startDate     tarkoittaa mistä päivämäärästä jakso alkaa.
    
    duration      tarkoittaa montako päivää tätä jaksoa seurataan.

    event           on kyseisellä jaksolla noudatettavat päivittäiset tapahtumat (mihin 
                        aikaa lähtö menee päälle, ja milloin taas pois).

hvacCurve

Vapaasti määriteltävä säätökäyrä, jonka input kenttään voidaan kirjoittaa lukuarvo, ja lukea sitä vastaava points kentässä annetun käyrän arvo pv kentästä. y_title ja x_title kenttiin voidaan antaa käyrän vastaavien akseleiden nimet, joka näytetään puolestaan käyttöliittymässä. Pistettä on mahdollista käyttää n.s. käsin lua-ohjelmassa, tai antaa inputId kenttään haluttu pistetunnus, jonka arvo viedään käyrän kautta hvacCurve-pisteen pv kenttään.

hvacTimer

Viiveajastin, jota voidaan käyttää joko lua-ohjelmassa, tai suoraan pistetietokannassa.

Halutus viiveet määritellään pisteen onDelay ja offDelay kenttiin. Viiveiden yksikkö on millisekunti, joten arvo 1000 vastaa 1 sekuntia.

Tämän jälkeen, kun pisteen input kenttään kirjoitetaan jokin arvo, se siirtyy ajastimen output kenttään annettujen viiveiden jälkeen. Jos input arvossa tapahtuu pudotus (laskeva reuna) käytetään offDelay arvoa, ja jos input arvo kasvaa (nouseva reuna) käytetään onDelay arvoa. Pisteen pv kentästä voi lukea ajastimen kulloisenkin tilan: 0 tarkoitaa, että mikään viive ei ole kesken. 1 tarkoittaa että offDelay on kesken, ja arvo 2 tarkoittaa että onDelay juoksee.

Lisätoimintoja voidaan antaa stepSize parametri. Sen avulla määrittää kuinka suurissa askeleissa output kentän arvo muuttuu kohti intput kentän arvoa jokaisen toteutuneen viivejakson jälkeen. Jos stepSize kenttään laittaa vaikkapa 0.2 tai 0.5 ja offDelay ja onDelay arvoiksi vaikkapa 1, saadaan ajastimella toteutettua liukumia kahden arvon välillä, koska output arvo muuttuu enintään stepSize kentän arvon verran yhdessä noin yhden sekunnin aikana.